وحدات أو ألواح الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة تتكون من طبقات من المواد شبه الموصلة مثل السيليكون غير المتبلورأو تيلورايد الكادميوم، أو سيلينيد إنديوم غاليوم النحاس. صُممت هذه الخلايا الشمسية الكهروضوئية (PV) لتسخير الطاقة الشمسية بكفاءة. وتُعتبر مستقبل صناعة الطاقة الشمسية، نظرًا لاقتصادها وقلة موادها، ما يُقلل من النفايات. كما أنها سهلة التصنيع وخالية من المكونات السامة.
من بين أنواع الألواح الشمسية الثلاثة، تتميز وحدات الأغشية الرقيقة بأقصر عمر افتراضي، حيث يتراوح عمرها الافتراضي بين 10 و20 عامًا. على العكس، تتميز وحدات الأغشية الرقيقة بأسرع فترة استرداد للتكاليف مقارنةً بها.
أنواع الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة
بشكل عام، تنقسم وحدات الأغشية الرقيقة الشمسية إلى ثلاثة أنواع:
- غشاء رقيق من السيليكون غير المتبلور (a-Si)
- غشاء رقيق من تيلورايد الكادميوم (CdTe)
- نحاس إنديوم جاليوم سيلينيد (CIGS)
كيف يبدو شكلهم؟
يمكن التعرف بسهولة على الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من خلال مظهرها الرقيق، ولكن فيما يلي سماتها البارزة الأخرى.
- الألواح هي نحيف بشكل لا يصدق، حيث يبلغ سمك كل طبقة ميكرون واحد فقط، مما يجعلها أرق من شعرة الإنسان.
- لا يقتصر سُمك الوحدة الشمسية على ميكرون واحد، بل يتكون كل نظام شمسي من طبقات متعددة من الأغشية الرقيقة.
- الألواح الشمسية الرقيقة هي عبارة عن أرق 350 مرة من الألواح أحادية أو متعددة البلوراتولكن السمك الإجمالي للألواح ذات الأغشية الرقيقة لا يزال من الممكن أن يكون مماثلاً لسمك الألواح القائمة على السيليكون.
- ال المرونة وخفة الوزن إن هذه الألواح تجعلها مثالية للاستخدام في الأجهزة المحمولة.
- يمكن أن تكون الأغشية الرقيقة للطاقة الكهروضوئية إما باللون الأسود أو باللون الأزرق، ويتم تحديد ذلك حسب نوع المادة الكهروضوئية المستخدمة في إنتاجها.
انظر أيضا: ما هو السيليكون متعدد البلورات؟
ما مدى كفاءة وحدات الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة؟
إن قدرات الطاقة للألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أقل، لذا فهي أقل كفاءة مقارنة بأنواع الخلايا الشمسية أحادية ومتعددة البلورات.
تختلف كفاءة نظام الأغشية الرقيقة باختلاف نوع مادة الخلايا الكهروضوئية المستخدمة في الخلايا. ومع ذلك، عادةً ما تتراوح كفاءتها بين 7% و18%.
في حين أن الخلايا ذات الأغشية الرقيقة قد تكون ذات كفاءة أقل مقارنة بالخلايا البلورية، إلا أنه ينبغي التأكيد على أن تقنية الأغشية الرقيقة تمتلك في الواقع كفاءة نظرية أعلى من السيليكون.
انظر أيضا: ما هي الفجوة بين لوحين للطاقة الشمسية؟
